Факторы, влияющие на рост Cordyceps militaris

1. Факторы питания

(1) Источник углерода

Углеродные источники играют жизненно важную роль для Cordyceps militaris , являясь основой для синтеза углеводов и аминокислот, а также важнейшим источником энергии. Для искусственного выращивания в качестве используемых источников углерода применяются глюкоза, сахароза и крахмал. Наилучшие показатели усвоения обеспечивают низкомолекулярные сахариды, такие как глюкоза.

(2) Источник азота

Источники азота необходимы Cordyceps militaris для синтеза белка и нуклеиновых кислот. К используемым органическим источникам азота относятся дрожжевой экстракт, говяжий экстракт, аминокислоты, пептон, соевая мука, кукурузная мука и порошок из куколок шелкопряда. К основным неорганическим источникам азота относятся хлорид аммония и нитрат натрия. Органический азот демонстрирует более высокую эффективность использования. Недостаток азота приводит к медленному появлению плодовых тел и низкой урожайности. Избыток азота стимулирует чрезмерно интенсивное развитие воздушного мицелия и подавляет инициацию плодовых тел. Даже если образуются зачатки, количество и качество плодовых тел снижаются.

(3) Минеральные вещества

Для роста и развития Cordyceps militaris необходимы минералы, включая фосфор, калий, серу, кальций, магний, германий и селен. Распространенными минеральными добавками являются карбонат кальция, сульфат магния, дигидрофосфат калия и гипс.

(4) Витамины

Для роста Cordyceps militaris необходимы факторы, такие как витамины. Поскольку растение не может самостоятельно синтезировать витамины группы В, в субстраты для выращивания обычно добавляют витамины В₁ и В₂.

Правильное соотношение углерода и азота (C/N) имеет решающее значение для искусственного выращивания, позволяя оптимизировать скорость роста, урожайность и качество. Неправильное соотношение C/N может привести к замедлению роста мицелия, высокому риску загрязнения, чрезмерному разрастанию воздушного мицелия и плохому формированию плодовых тел, что, в свою очередь, снижает урожайность и качество. Для большинства грибов соотношение C/N на стадии мицелия составляет 25–30:1. Cordyceps militaris требует большего количества азота: оптимальное соотношение C/N составляет 4–6:1 для вегетативной фазы роста и 10–15:1 для репродуктивной фазы роста.

2. Условия окружающей среды

(1) Температура

Cordyceps militaris — мезофильный гриб, для образования плодовых тел которого необходимы колебания температуры.

• Рост мицелия: 5–30 °C, оптимум 18–23 °C.
• Дифференциация зачатков: 15–25 °C; разница температур в 5–8 °C эффективно стимулирует инициацию зачатков.
• Развитие плодовых тел: 10–25 °C, оптимум 18–22 °C.

Температура выше 10 °C, но относительно низкая, лишь продлевает производственные циклы. Температура выше 25 °C сокращает циклы культивирования, но при этом повышает уровень загрязнения и ухудшает качество продукции.

(2) Влажность

Оптимальная влажность субстрата для нормального роста составляет 60–65%. При влажности ниже 50% мицелий растет медленно, истончается, желтеет, становится ломким и может даже отмирать. Чрезмерно высокая влажность после стерилизации делает субстрат пастообразным и препятствует проникновению мицелия внутрь, что приводит к образованию плотного поверхностного мицелия, накоплению пигмента на стенках бутылок, плохому половому размножению и закислению субстрата. В период прорастания мицелия относительная влажность воздуха в помещении для выращивания должна поддерживаться на уровне 60–65%. Для формирования примордий и роста плодовых тел следует поддерживать относительную влажность воздуха на уровне 85–90% для получения быстрорастущих и плотных скоплений плодовых тел. После сбора второй партии плодовых тел влажность субстрата снижается до 45–50%. Для восполнения влаги и питательных веществ между сборами рекомендуется полив питательным раствором.

(3) Свет

Рост мицелия не требует света. Свет подавляет развитие мицелия, затемняет субстраты, стимулирует обильное образование воздушного мицелия и ускоряет формирование пленки. Для дифференциации примордий необходим правильный рассеянный свет. Недостаток света приводит к образованию редких примордий; неравномерное освещение вызывает деформацию или перекос плодовых тел; длительное непрерывное освещение подавляет образование плодовых тел. На стадии плодовых тел необходимо обеспечивать прерывистое рассеянное освещение интенсивностью 200–500 лк в день. Слабый свет приводит к образованию бледно-желтых плодовых тел с низкой урожайностью; умеренный свет гарантирует благоприятный цвет, высокую урожайность и хорошее качество; избыток света вызывает преждевременное созревание плодовых тел.

(4) Воздух

Cordyceps militaris — аэробный гриб с метаболизмом, потребляющим кислород и выделяющим углекислый газ. Потребность в кислороде резко возрастает после появления примордий, поэтому подача свежего воздуха имеет решающее значение. Плохая вентиляция в сочетании с высокой влажностью сдерживает рост мицелия и способствует распространению плесени. Во время дифференциации примордий недостаточная вентиляция препятствует изменению цвета, задерживает появление плодовых тел и вызывает чрезмерное ветвление. Высокая концентрация CO₂ в период развития плодовых тел приводит к образованию плотных, тонких, деформированных плодовых тел.

(5) Значение pH

Cordyceps militaris предпочитает слабокислую среду. Мицелий выживает при pH 5,0–8,0, с оптимальным pH 5,5–6,5. Оптимальный pH для роста плодовых тел составляет 6,0. Значение pH имеет тенденцию снижаться во время стерилизации и культивирования. Поэтому начальный pH субстрата следует повысить на 1 единицу. После автоклавирования и выделения органических кислот мицелием pH субстрата естественным образом снижается примерно до 6,0. Для стабилизации pH субстрата добавьте 0,1–0,2% дигидрофосфата калия в качестве буфера.